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이정수(Jongsu Yi),김준성(JunSeong Kim) 大韓電子工學會 2010 電子工學會論文誌-CI (Computer and Information) Vol.47 No.5
스테레오 비전은 서로 다른 이미지 쌍을 사용하여 주변 환경에 대한 보다 세부화된 3차원 지도를 제공할 수 있기 때문에 소형 로봇이나 홈네트워크 분야에서 많은 활용이 가능하다. 스테레오 비전 시스템의 영역기반 정합방법 중 하나인 SAD 정합 알고리즘은 구조적인 규칙성을 가짐으로써 풍부한 병렬성을 제공하여 많이 사용된다. 본 논문에서는 SAD 알고리즘을 사용하여 스테레오 비전 시스템을 구현하는데 있어 응용분야에 따라 성능과 하드웨어 자원 소모량 등 제약조건이 서로 다른 변형 SAD 알고리즘을 제안하고 비교 분석하였다. 변이도 축약 알고리즘과 윈도우 축약 알고리즘의 경우 하드웨어 자원 소모량을 줄여 소형화와 저가격화를 지향하는 경우에 적합하다. 또한 사용 환경의 객체 형태에 따라서 윈도우 형태 알고리즘의 사용을 고려해 볼 만하며 높은 정합율이 필요한 경우 가변 윈도우 알고리즘을 사용할 수 있다. A stereo vision, which is based on two or more images taken from different view points, is able to build three dimensional maps of its environment having various applications including robots and home networks. SAD algorithm, which is based on area-based correlation, is widely used since its regular structure provide abundant parallelism. In this paper, we present heuristic designs of SAD algorithm to meet the demands on accuracy and resource usages in various applications. The disparity abridgement and the window abridgement algorithms can be used for vision systems in low cost and small size. The window shape algorithm can be applicable when object are in specific shapes. The adaptive window algorithm work well when accuracy is the primary concern.
실시간 스테레오 비젼 시스템을 위한 SAD 정합연산기 설계
이정수(Jongsu Yi),양승구(SeungGu Yang),김준성(JunSeong Kim) 대한전자공학회 2008 電子工學會論文誌-CI (Computer and Information) Vol.45 No.1
실시간 삼차원 영상은 충돌 방지를 위한 수동 시스템을 포함하는 다양한 응용 분야에 활용될 수 있으며, 기존 능동 시스템에 대한 훌륭한 대안으로서 잡음이 많은 복잡한 환경에서 외부의 영향을 최소화 할 수 있는 장점이 있다. 본 논문에서는 하드웨어 자원 사용량에 주목하여 실시간 삼차원 영상을 위한 스테레오 비전 시스템의 최적화에 관한 연구를 진행하였다. SAD 알고리즘은 규칙적인 구조, 선형적인 데이터 흐름과 풍부한 병렬성을 가지므로 재구성 가능한 하드웨어에서 구현하기 위한 좋은 조건을 가지고 있다. HDL을 이용하여 SAD 정합연산기를 설계하고 하드웨어 자원 사용량과 성능을 확인하기 위해서 Xilinx를 사용하여 합성하였다. 실험을 통하여, 초당 30프레임을 실시간으로 처리할 수 있는 충분한 처리 속도를 가지고 있으며, 적은 자원은 사용하면서 높은 정합율을 보이는 SAD 정합연산기를 설계하였음을 확인하였다. A real-time three-dimensional vision is a passive system, which would support various applications including collision avoidance, home networks. It is a good alternative of active systems, which are subject to interference in noisy environments. In this paper, we designed a SAD correlator with respect to resource usage for a real-time three-dimensional vision system. Regular structures, linear data flow and abundant parallelism make the correlation algorithm a good candidate for a reconfigurable hardware. We implemented two versions of SAD correlator in HDL and synthesized them to determine resource requirements and performance. From the experiment we show that the SAD correlator fits into reconfigurable hardware in marginal cost and can handle about 30 frames/sec with 640x480 images.
양승구(Seung-gu Yang),이정수(Jongsu Yi),김준성(JunSeong Kim) 대한전자공학회 2007 대한전자공학회 학술대회 Vol.2007 No.11
Stereo vision systems support various applications including robots and home networks by providing three dimensional environmental information. SAD algorithms are popular for real time implementation of stereo visions due to its regularity and simplicity. In this paper, we investigated various heuristics of a SAD correlator for performance and resource usage tradeoffs.
윈도우 크기와 변이도 축약에 따른 SAD 정합기의 정확도
양승구(Seung-gu Yang),장지호(Jiho Chang),이정수(Jongsu Yi),김준성(JunSeong Kim) 대한전자공학회 2006 대한전자공학회 학술대회 Vol.2006 No.11
Stereo vision systems support various applications including robots and home networks by providing 3 dimensional environmental information. A regularity and a simplicity in the structure make SAD (Sum of Absolute Difference) correlation be popular for stereo vision implementation using reconfigurable hardware. In this paper, we investigated the accuracy of SAD correlator with various window sizes and disparity abridgements.
경계검출을 통한 가변적 윈도우 크기를 갖는 SAD정합기 설계
양승구(Seung-gu Yang),장지호(Jiho Chang),이정수(Jongsu Yi),김준성(JunSeong Kim) 대한전자공학회 2007 대한전자공학회 학술대회 Vol.2007 No.7
Stereo vision systems support various applications including robots and home networks by providing 3 dimensional environmental information. A regularity and a simplicity in the structure make SAD (Sum of Absolute Difference) correlation be popular for stereo vision implementation using reconfigurable hardware. In this paper, we investigated the accuracy of SAD correlator with adaptive window size through edge detection.